山西省长治市西仵中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、山西省长治市西仵中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （多选）如图所示，质量为2的物体2放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为1的物体1相连车厢正沿水平直轨道向右行驶，此时与物体1相连的细绳与竖直方向成角，由此可知车厢的加速度大小为绳对1的拉力大小为1底板对物体2的支持力大小为（21）底板对2的摩擦力大小为2an参考答案：BD2. （单选）斜面体固定在水平面上，斜面的倾角为，物体的质量为m，如图甲所示，在沿斜面向上的力F作用下，物体沿斜面向上匀速运动；如图乙所示，若换为沿斜面向下的力作用下，物体沿斜面向

2、下匀速运动物体与斜面间的滑动摩擦因数为（）AcosBtanCcotDtan参考答案：考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力专题：牛顿运动定律综合专题分析：对物体受力分析，根据共点力平衡，列出方程组，求出物体与斜面间的滑动摩擦因数的大小解答：解：当物体匀速向上运动时，根据共点力平衡得：F=mgsin+mgcos，当物体匀速向下运动时，根据共点力平衡得：联立两式解得：=故B正确，A、C、D错误故选：B点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，根据共点力平衡进行求解3. （单选）如图5，甲、乙两颗卫星分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，乙的轨道半径为甲的2倍，下列说法正确的是A甲的向心加速度比乙的小 B

3、甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙的小 D甲的线速度比乙的小参考答案：B4. 总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m高的直升机上跳下，经过2 s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v-t图，试根据图像可知：（g取10m/s2） A在t=1s时运动员的加速度约为8m/s2B14s内运动员下落高度约为300mC运动员落地前飞行时间为24sD运动员在下降过程中空气阻力一直在增大参考答案：A5. 下列关于弹力和摩擦力的说法中，正确的是 A相互接触的物体之间必有弹力作用 B相互有弹力作用的物体必定相互接触C相互有弹力作用的物体之间必定有摩擦力存D相互有摩擦力作用的物体之间必有弹力作用参考答案

4、：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （单选）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A.温度与体积 B体积和压强 C.温度和压强 D压强和温度参考答案：A7. 总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为 参考答案： （3） 8. （4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4各个质点依次上下振动，把振

5、动从绳的左端传到右端。t0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm,则当t 时质点5的运动方向为 ；t时质点9运动的路程为 。参考答案：竖直向上 6cm9. 如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的点为振动加强的位置，图中的点为振动减弱的位置。参考答案：答案： b，a10. 参考答案：11. 用中子轰击锂核()，发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8 MeV的核能(l eV=1.6xl0 J)。则新核中的中子数为 ，核反应过程中的质量亏损为 kg(计算结果保留两位

6、有效数字)。参考答案：2 12. 一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图（3分）依据 （2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功 （填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。“小于”13. (4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为41，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的

7、周期之比T甲:T乙= 。在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为 。参考答案：答案：2：1 20三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （7分）欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组（3 V，内阻1）B电流表（03 A，内阻0.0125 ）C电流表（00.6 A，内阻0.125 ）D电压表（03 V，内阻3 k）E电压表（015 V，内阻15 k）F滑动变阻器（020 ，额定电流1 A）G滑动变阻器（0200 ，额定电流0.3 A） H开关、导线（1）上述器材中应选用的是_；（填写各器材的字母代号）（2

8、）实验电路应采用电流表_接法；（填“内”或“外”）（3）为使通过待测金属导线的电流能在00.5 A范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线电阻Rx的电路原理图.参考答案：（1） （2分）（2）外（2分）（3）电路如图 （3分）15. （9分）碰撞的恢复系数的定义为，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e1，非弹性碰撞的e1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下：安

9、装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。 第一步：不放小球2，让小球 1 从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。第二步：把小球 2 放在斜槽前端边缘处的C点，让小球 1 从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O 点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。上述实验中， P点是_的平均位置，M点是_的平均位置， N点是_的平均位置，请写出本实验的原理 写出用测量量表示的恢复系数的表达式 三个落地点

10、距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？_参考答案： 答案：P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置N点是小球2落点的平均位置小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，设为t，则有 OPv10t OMv1t ONv2t 小球2碰撞前静止， v200 OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 速调管是用于甚高频信号放大的一种装置（如图11所示），其核心部件是由两个相距为s的腔组成，其中输入腔由一对相距为l的平行正对金属板构成（图中虚线框内的部分）。已知电子质量为m，电荷量为e，为计算

11、方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。（1）若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度v0从A板上的小孔沿垂直A板的方向进入输入腔，而由B板射出输入腔时速度减为v0/2，求输入腔中的电场强度E的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间t；（2）现将B板接地（图中未画出），在输入腔的两极板间加上如图12所示周期为T的高频方波交变电压，在 t=0时A板电势为U0，与此同时电子以速度v0连续从A板上的小孔沿垂直A板的方向射入输入腔中，并能从B板上的小孔射出，射向输出腔的C孔。若在nT（n+1）T的时间内（n=0，1，2，3），前半周期经板射出的电子速度为v1（未知），后半周期经

12、B板射出的电子速度为v2（未知），求v1与v2的比值；（由于输入腔两极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间可忽略不计）（3）在上述速度分别为v1和v2的电子中，若t时刻经B板射出速度为v1的电子总能与t+T/2时刻经B板射出的速度为v2的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的C孔到输入腔的右极板B的距离s应满足什么条件？参考答案：（1）设电子在输入腔中做匀减速运动的加速度大小为a，根据运动学公式有-v-02=2（-a）l解得a=根据牛顿第二定律有eE=ma解得E=电子通过输入腔

13、的时间t=（2）在nT（n+1）T的时间内，前半周期电子减速通过输入腔，设射出的速度为v1，则根据动能定理有 -eU0=mv12-mv02解得v1=后半周期电子加速通过输入腔，设射出的速度为v2，则根据动能定理有eU0=mv22-mv02解得v2=所以有（3）设以速度v1经B板射出的电子经过时间t1到达C孔处，则s=v1t1以速度v2经B板射出的电子经过时间t2到达C孔处，则s=v2t2为实现放大作用，依题意应有t2=t1-T/2 解得17. （16分）为了测定小木板和斜面间的动摩擦因数，某同学设计了如下的实验。在小木板上固定一个弹簧测力计（质量不计），弹簧测力计下吊一个光滑小球，将木板连同小

14、球一起放在斜面上，如图所示，用手固定住木板时，弹簧测力计的示数为F1，放手后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2 ，测得斜面倾角为，由测量的数据可求出木板与斜面间的动摩擦因数是多大？ 参考答案：解析：手固定住木板时，对小球有：F1=mgsin 木板沿斜面下滑时，对小球有：mgsin-F2 = ma 木板与小球一起下滑有共同的加速度，整体有：（M+m）gsin-Ff=(M+m)a Ff=(M+m)gcos 联立式解得：=tan18. 如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻

15、R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，两平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（3）当导体棒进入磁场II时，施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用，求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R2上所产生的热量。参考答案：见解析（1）（6分）以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得 （1分）式中 （1